Flatfiledivision verstehen

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wendi6512

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Hallo liebe Forenmitglieder,
ich betreibe seit 3 Jahren Astrofotogrfie mit Skywatcher ED120/900, AZEQ5, Lacerta mgen und 2 von mir astrotauglich umgebauten Canon EOS Kameras. Mittlerweile habe ich beschlossen, mich auch etwas mehr mit der Theorie zu beschäftigen.
Was mir im Stackingprozess noch absolut unklar ist, ist die Verarbeitung der Flatfiles. Bias korrigieren den Auslesestrom - d.h. anfallende ADUs werden abgezogen; genauso mit den Darks (zusätzlicher Dunkelstrom wird abgezogen) und jetzt kommt´s:
Flats werden dividiert.
Mir ist klar, dass es um die Korrektur von ungleichmäßigen Helligkeitsverteilungen geht - in der Regel wohl Verdunklungen, die ausgeglichen werden sollen. Also ich verstehe das so: wir haben da beispielsweise ein Pixel mit 30000 ADUs im korrigierten Rohbild - jetzt wenden wir darauf das korrigierte Flat an - beispielsweise 40000 ADUs bei dem Pixel - wir dividieren und erhalten 0,ebbes. Alles dunkel - wo liegt mein Denkfehler. Vielen Dank für eure Rückmeldung.
Gruß Harald
 
Hallo Harald,

es wird nicht direkt die ADU dividiert sondern eine relative Empfindlichkeit (zumindest übersetze ich das Englische gerade so).

Daher kommt am Ende nicht 0,x raus sondern eine neue ADU die gegenüber dem original Bild höher oder geringer ist, je nach dem was das Flatfield aussagt.

Schönes Beispiel findest Du hier:
http://spiff.rit.edu/classes/phys445/lectures/flats/flats.html

Tom
 
Hallo Tom,
vielen Dank für diesen tollen Hinweis. Ich verstehe den Artikel jetzt so: aus einem Flatfile wird für jedes Pixel ein relativer Wert ermittelt, der bei der Division zu einer Verstärkung oder Abschwächung führt – also z.B.:
das Flat soll ja so (gleichmäßig ) ausgeleuchtet werden, dass es etwa 40 % des Maximalwerts erreicht.
Jetzt muss ja die Aufgabe des Programms, das ein Flat auf ein Rohbild anwendet darin liegen, für jedes Pixel einen Wert zu finden, der bei der Division auf das Rohbildpixel zu einer Verstärkung oder Abschwächung der von den erwarteten 40% - also z.B. 30000 ADUs - abweicht.

Im Flatfile wird bei Pixel 1 der Wert 30000 festgestellt => relativer Divisionswert: 1;
30000/1= 30000
Im Flatfile wird bei Pixel 2 der Wert 20000 festgestellt => relativer Divisionswert: 0,66;
20000/0,66= 30000
D.h. dieser relative Divisionswert muss aus dem Flat für jedes Pixel ermittelt werden und dann mittels Division an jedem Pixel im Rohbild durchgeführt werden. Ich hoffe, dass ich es jetzt einigermaßen verstanden habe
Vielen Dank nochmal Tom
Gruß Harald
 
Der Begriff relative Empfindlichkeit trifft es gut. Wenn ein Pixel halt nur 20000 statt 30000 ADU hat, dann ist das eher eine taube Nuss von Pixel und hat er 40000, dann ist er übereifrig. ;-)

Faktisch kann das aber auch an der Optik liegen. Flat fields korrigieren das Gesamtsystem aus Optik und Kamera, d.h. die Vignettierung ebenso wie Reflektionen. Wenn man bei der Erstellung also irgendwas anders als bei der Aufnahme macht, z.B. anderes Spektrum oder andere Optik (nicht auf unendlich fokussiert), dann verfälscht die Korrektur das Bild.

Wenn es nur um den Sensor geht, dann ist das Stichwort "fixed pattern noise". Geht es aber bei einer Astrokamera nicht.

Das Ganze basiert auf diesem Fehlermmodell eines Pixels:

Pixel = Dark + Sensitivity * Signal

Man hat den Pixelwert und will das Signal haben, also stellt man es um:

Signal = (Pixel - Dark) / Sensitivity

Erst zieht man Dark ab, dann dividiert man durch Sensitivity.

Die Empfindlichkeit ist typischerweise der einzelne Pixelwert geteilt durch den mittleren Pixelwert (beides nach Subtraktion von Dark). Das macht man aber nur, um hinterher wieder den gleichen Wertebereich zu haben. Fehler machen dabei das Bild heller oder dunkler, aber solange man Kommazahlen für Pixel benutzt, spielt es keine Rolle.

Michael
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Guten Abend,
und nochmal vielen Dank für Eure erklärenden Anmerkungen.
Ich habe halt immer wieder mal - auch bei anderen - herausgehört, dass das Phänomen der Flatfiledivision nicht richtig verstanden wurde. So kam es dann auch öfter zu Aussagen wie "Flatfile abziehen" in Analogie zu Dark und Bias. Aber durch diese Diskussion denke ich ist doch einiges klarer geworden.
Gruß Harald
 
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